照相物镜zemax设计课堂教学ppt课件 （查光学镜头手册1 7册）.ppt

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1、设计实例,成像物镜设计,光学系统设计过程,光学系统设计过程：一、确定设计指标二、光学系统外形尺寸计算，可行性分析，设计指标修正三、光学系统初始结构设计四、像差平衡，必要时修改初始结构五、像质评价与公差分析六、绘制光学系统图、零件图（我们不要求）七、完成设计报告,光学设计流程,光学设计初始结构方法,1、计算法2、计算结合经验法3、经验法4、查资料法(孔径、视场、波长、焦距，整体缩放),查资料法,E.F.L-Effective Focus Length（有效焦距）B.F.L-Back Focus Length（后工作距）FNo.-F Number（相对孔径）F.A.-Field Angle(视场角

2、),照相物镜设计实例,照相物镜的技术指标要求：焦距：f=9.6mm；焦距：f=9.6mm；相对孔径D/f不小于1/2.8；图像传感器为1/2.5英寸的CCD，成像面大小为4.32mm5.76mm；后工作距5mm在可见光波段设计(取d、F、C三种色光，d为主波长)；1m成像质量，MTF 轴上40%100 lp/mm 轴外0.707 35%100 lp/mm最大畸变1%,Step 1:确定照相物镜的基本性能要求,焦距：f=9.6mm；FNo.1/2.8；像高：y=sqrt（5.762+4.322)/2=3.6mm视场角：atan（y/f）=20.55度后工作距5mm反远距比：5/9.6=0.520

3、8在可见光波段设计(取d、F、C三种色光，d为主波长)；5m成像质量，MTF 轴上40%100 lp/mm 轴外0.707 35%100 lp/mm最大畸变1%,Step 2:确定初始结构,Step 3:输入初始结构,Step 4:输入孔径类型/波长,Step 5:同比缩放,或,Step 6:视场设置,Step 7:优化,评价函数操作数1、像差 SPHA(球差)、COMA(彗差)、ASTI(像散)、FCUR(场曲)、DIST(畸变)等2、调制传递函数 MTFT(子午面传递函数)、MTFS(弧矢面MTF)、MTFA等3、基本光学特性 EFFL(焦距)、PMAG(近轴放大率)、AMAG(角放大率)

4、、EXPP(出瞳距)、ISFN(像方F数)等4、边界约束条件 CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT（边缘厚度小于）、CVGT（曲率大于）、CVLT5、基本计算 Abso(绝对值)、ASIN、COSI等,边界约束条件：两种方法：CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT、CVGT、CVLT等 缺省优化函数,（3）优化,Step 8:像质评价,Step 9:给出报告,电子文件：学号.ZEX发到邮箱：纸质文件：System Data，Report Graphic 6交给班长，收齐后交给我。,评价函数操作数1、像差SPHA(球差)、COMA(彗差)、ASTI(像散)、FCUR(场曲)、DIST(畸变)等2、调制传递函数MTFT(子午面传递函数)、MTFS(弧矢面MTF)、MTFA 等 3、基本光学特性EFFL(焦距)、PMAG(近轴放大率)、AMAG(角放大率)、EXPP(出瞳距)、ISFN(像方F数)等4、边界约束条件CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT CVGT、CVLT 5、基本计算AbSO(绝对值)、ASIN、COSI 等 边界约束条件：两种方法：CTGT(中心厚度大于)、CTLT(中心厚度小于)、ETGT、ETLT CVGT、CVLT 等缺省优化函数,